绝缘子泄漏电流在线监测技术研究

摘要

绝缘子表层附着污秽物质，当遇到湿度较大的气候条件时，污秽会在绝缘子表层形成导电通道，导致绝缘子发生污闪，污闪将严重影响绝缘子运行。本文针对绝缘子污闪问题，设计一套在线监测系统，应用绝缘子泄漏电流作为特征量，动态反映绝缘子积污状态，为绝缘子稳定运行提供有力依据，为配电线路的安全运行提供有力保障。
　　本文根据绝缘子污闪过程中泄漏电流的变化来判断绝缘子积污状态。从预防污闪的角度考虑，确定泄漏电流的监测范围，设计了泄漏电流在线监测系统。监测系统通过零磁通传感器获得绝缘子泄漏电流，设置有源补偿装置来提高测量准确度。通过差分放大器对信号提取及放大，应用有源二阶滤波器对信号滤波，降低外界干扰以及运放噪声对信号的影响， DSP(Digital Signal Processing)通过ADC(Analog-to-Digital Converter)对数据进行采集，得到数据后应用插窗FFT对信号进行分析，获得特征量，为更好的判断绝缘子状态，综合考虑泄漏电流的时域和频域特性，设置了三次谐波和基波的比值、三次谐波和五次谐波的比值、幅值脉冲次数三个特征量来反映绝缘子状态。应用GPRS(General Packet Radio Service)无线网络对数据进行传输，监控计算机作为终端接收数据并存储，应用Labview调用数据存储单元，并对特征量进行绘图，直观的分析绝缘子运行趋势。为了防止外界电磁场信号的干扰，本文设置屏蔽系统去消除外界干扰信号。
　　为验证本文所设计的系统满足户外应用条件，首先对该系统进行实验验证，然后在高压环境下检测该系统。实验结果表明，本装置能够准确的检测绝缘子表层泄漏电流，从而有效的反映绝缘子的运行状态。
　　本文所设计的在线监测系统能够实时反映绝缘子表层污秽状况，对绝缘子的清扫工作给出指导性建议。

目录

声明

第1章 绪 论

1.1课题研究背景和意义

1.2绝缘子闪络机理

1.3绝缘子监测技术现状

1.4泄漏电流法的研究现状

1.5论文的研究意义和主要工作

第2章 零磁通传感器误差分析

2.1零磁通传感器误差

2.2 电流传感器的补偿方法

2.3抗干扰措施

2.4铁芯参数误差及材料选取

2.5本章小结

第3章开口式传感器建模及分析

3.1开口式电流传感器的模型

3.2开口式电流传感器模型分析

3.3本章小结

第4章绝缘子泄漏电流在线监测系统设计

4.1系统监测原理

4.2硬件设计

4.3 软件分析

4.4 本章小结

第5章 泄漏电流监测系统实验结果与分析

5.1结构参数及补偿参数设置

5.2 实验分析

5.3本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间承担的科研任务与主要成果

致谢